En un anuncio innovador en la 55ª Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar celebrada en The Woodlands, Texas, los científicos revelaron el descubrimiento de un volcán gigante y una posible capa de hielo glaciar enterrado en la parte oriental de la provincia volcánica Tharsis de Marte, cerca del ecuador del planeta. /P>
Fotografiado repetidamente por naves espaciales en órbita alrededor de Marte desde el Mariner 9 en 1971, pero profundamente erosionado más allá del fácil reconocimiento, el volcán gigante había estado escondido a plena vista durante décadas en una de las regiones más emblemáticas de Marte, en el límite entre los laberínticos fuertemente fracturados. Noctis Labyrinthus (Laberinto de la Noche) y los monumentales cañones de Valles Marineris (Valles del Marinero).
Designado provisionalmente como "volcán Noctis" en espera de un nombre oficial, la estructura está centrada en 7° 35' S, 93° 55' W. Alcanza +9022 metros (29,600 pies) de altura y se extiende por 450 kilómetros (280 millas) de ancho. El gigantesco tamaño del volcán y su compleja historia de modificaciones indican que ha estado activo durante mucho tiempo. En su parte sureste se encuentra un depósito volcánico reciente y delgado debajo del cual es probable que todavía haya hielo glaciar.
Este descubrimiento combinado de un volcán gigante y un posible descubrimiento de hielo glaciar es significativo, ya que apunta a una nueva y emocionante ubicación para estudiar la evolución geológica de Marte a través del tiempo, buscar vida y explorar con robots y humanos en el futuro.
"Estábamos examinando la geología de un área donde habíamos encontrado los restos de un glaciar el año pasado cuando nos dimos cuenta de que estábamos dentro de un volcán enorme y profundamente erosionado", dijo el Dr. Pascal Lee, científico planetario del Instituto SETI y el Instituto Marte. con sede en el Centro de Investigación Ames de la NASA y autor principal del estudio.
El volcán gigante recién descubierto se encuentra en el “centro de la acción” en Marte. Mapa topográfico que muestra la ubicación icónica del volcán Noctis entre las provincias volcánicas y de cañones más grandes de Marte. Crédito:Imagen de fondo:Modelo de elevación digital del Mars Global Surveyor (MGS) de Mars Orbiter Laser Altímetro (MOLA). Interpretación geológica y anotaciones de Pascal Lee y Sourabh Shubham 2024
Varias pistas, tomadas en conjunto, revelan la naturaleza volcánica del revoltijo de mesas y cañones estratificados en esta parte oriental de Noctis Labyrinthus. El área de la cumbre central está marcada por varias mesas elevadas que forman un arco, alcanzando un alto regional y descendiendo desde el área de la cumbre. Las suaves laderas exteriores se extienden a 225 kilómetros (140 millas) de distancia en diferentes direcciones.
Cerca del centro de la estructura se puede ver un remanente de caldera, los restos de un cráter volcánico colapsado que alguna vez albergó un lago de lava. Flujos de lava, depósitos piroclásticos (hechos de materiales particulados volcánicos como cenizas, cenizas, piedra pómez y tefra) y depósitos minerales hidratados se producen en varias áreas dentro del perímetro de la estructura.
"Se sabe que esta zona de Marte tiene una amplia variedad de minerales hidratados que abarcan un largo período de la historia marciana. Durante mucho tiempo se había sospechado de un entorno volcánico para estos minerales. Por lo tanto, puede que no sea demasiado sorprendente encontrar un volcán aquí", explicó Sourabh Shubham, estudiante de posgrado del Departamento de Geología de la Universidad de Maryland y coautor del estudio. "En cierto sentido, este gran volcán es una 'prueba irrefutable' largamente buscada."
Además del volcán, el estudio informa el descubrimiento de una gran área de 5.000 kilómetros cuadrados (1.930 millas cuadradas) de depósitos volcánicos dentro del perímetro del volcán, que presenta una gran cantidad de montículos bajos, redondeados y alargados, en forma de ampollas. Este "terreno ampollado" se interpreta como un campo de "conos sin raíces", montículos producidos por la salida explosiva de vapor o por la hinchazón del vapor cuando una fina capa de materiales volcánicos calientes se posa sobre una superficie rica en agua o hielo. P> Mapa topográfico del volcán Noctis. El volcán Noctis no presenta la forma de cono convencional de un volcán típico porque una larga historia de profunda fracturación y erosión lo ha modificado. Sin embargo, tras una inspección minuciosa, se pueden reconocer las características clave de un volcán. Dentro de la "zona interior" que delimita los restos de mayor elevación del volcán, un arco de mesas altas marca el área de la cumbre central, que culmina a +9022 m (29,600 pies). Las porciones conservadas de los flancos del volcán se extienden cuesta abajo en diferentes direcciones hasta el borde exterior de la "zona exterior", a 225 km (140 millas) de la zona de la cumbre. Cerca del centro de la estructura se puede ver un remanente de caldera, los restos de un cráter volcánico colapsado que alguna vez albergó un lago de lava. En varias áreas dentro del perímetro de la estructura volcánica se producen flujos de lava, depósitos piroclásticos (hechos de materiales particulados volcánicos como cenizas, cenizas, piedra pómez y tefra) y depósitos minerales hidrotermales. El mapa también muestra el campo de conos desarraigados y la posible extensión del hielo glaciar enterrado poco profundo informado en este estudio en relación con el "glaciar relicto" descubierto en 2023. También se muestra Noctis Landing, un lugar de aterrizaje candidato para futuras exploraciones robóticas y humanas. Crédito:Imágenes de fondo:mosaico de la cámara de contexto (CTX) del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA y modelo de elevación digital del altímetro láser del Mars Global Surveyor (MGS) Mars Orbiter (MOLA). Interpretación geológica y anotaciones de Pascal Lee y Sourabh Shubham 2024
Hace apenas un año, Lee, Shubham y su colega John W. Schutt habían identificado los espectaculares restos de un glaciar -o "glaciar relicto"- a través de una importante abertura erosiva en el mismo banco volcánico en forma de un depósito de tono claro ( LTD) de sal sulfato con características morfológicas de un glaciar.
Se interpretó que el depósito de sulfato, compuesto principalmente de jarosita, un sulfato hidratado, se formó cuando la capa de materiales piroclásticos volcánicos se detuvo sobre un glaciar y reaccionó químicamente con el hielo. Los conos rotos y sin raíces identificados en el estudio actual muestran ocurrencias similares de sulfatos polihidratados, lo que sugiere además que la capa volcánica ampollada puede estar ocultando una vasta capa de hielo glaciar debajo.
El volcán Noctis presenta una larga y compleja historia de modificación, posiblemente por una combinación de fracturación, erosión térmica y erosión glacial. Los investigadores interpretan que el volcán es un vasto escudo formado por acumulaciones en capas de materiales piroclásticos, lavas y hielo, este último resultado de repetidas acumulaciones de nieve y glaciares en sus flancos a lo largo del tiempo.
A medida que se desarrollaron fracturas y fallas, en particular en relación con el levantamiento de la región más amplia de Tharsis sobre la que se asienta el volcán, lavas comenzaron a elevarse por diferentes partes del volcán, lo que provocó erosión térmica y eliminación de grandes cantidades de hielo enterrado y la colapso catastrófico de secciones enteras del volcán.
Las glaciaciones posteriores continuaron su erosión, dando a muchos cañones dentro de la estructura su forma distintiva actual. En este contexto, el "glaciar relicto" y la posible capa de hielo glaciar enterrada a su alrededor podrían ser restos del último episodio de glaciación que afectó al volcán Noctis.
Un análisis detallado de los datos de Marte reveló el volcán Noctis. Análisis detallado de la altimetría de la región utilizando datos del Mars Global Surveyor (MGS) Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) de la NASA, en combinación con datos de imágenes de alta resolución del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) de la NASA. y Context Imager (CTX), y de la cámara estéreo de alta resolución (HRSC) Mars Express (MEX) de la Agencia Espacial Europea permitieron el descubrimiento del volcán Noctis. Además de la cumbre del volcán, los restos de la caldera y las zonas interior y exterior, el mapa topográfico de la derecha muestra el “glaciar relicto” descubierto en 2023 y Noctis Landing, un lugar de aterrizaje candidato para futuras exploraciones robóticas y humanas. Crédito:Izquierda:mosaico de colores Mars Express HRSC ESA/DLR/FU Berlin CC BY-SA 3.0 IGO; Derecha:Imagen de fondo:igual que la izquierda; Modelo de elevación digital MGS MOLA de la NASA. Interpretación geológica y anotaciones de Pascal Lee y Sourabh Shubham 2024
Pero mucho sobre el volcán gigante recién descubierto sigue siendo un misterio. Aunque está claro que ha estado activo durante mucho tiempo y comenzó a formarse temprano en la historia de Marte, se desconoce exactamente en qué fecha. Del mismo modo, aunque ha experimentado erupciones incluso en los tiempos modernos, se desconoce si todavía está volcánicamente activo y podría volver a hacer erupción. Y si ha estado activo durante mucho tiempo, ¿podría la combinación de calor sostenido y agua del hielo haber permitido que el sitio albergara vida?
Mientras los misterios que rodean al volcán Noctis continúan desconcertando a los científicos, el sitio ya está emergiendo como un nuevo y emocionante lugar para estudiar la evolución geológica de Marte, buscar vida y planificar futuras exploraciones robóticas y humanas. La posible presencia de hielo glaciar a poca profundidad cerca del ecuador significa que los humanos podrían explorar una parte menos frígida del planeta y al mismo tiempo ser capaces de extraer agua para hidratarse y fabricar combustible para cohetes (descomponiendo el H2 O en hidrógeno y oxígeno).
Volcán Noctis en 3D. Imagen anaglifo que muestra partes de la zona interior de restos de gran elevación de 250 km (155 millas) de diámetro del volcán Noctis y de la zona exterior de 450 km (280 millas) de diámetro de otros restos asociados con el volcán. Además de la cumbre del volcán, los restos de la caldera y las zonas interior y exterior, este mapa en 3D muestra el “glaciar relicto” descubierto en 2023 y Noctis Landing, un lugar de aterrizaje candidato para futuras exploraciones robóticas y humanas. Crédito:Imagen de fondo:mosaico anaglifo (3D) de Mars Express ESA/DLR/FU Berlin CC BY-SA 3.0 IGO. Interpretación geológica y anotaciones de Pascal Lee y Sourabh Shubham 2024
Posible hielo glaciar enterrado cerca de la base del volcán Noctis. Un flujo de lava volcánica bien conservado y un depósito piroclástico en la parte sureste del volcán Noctis sugieren que el volcán permaneció activo incluso en tiempos relativamente recientes. El depósito piroclástico presenta “ampollas” en su superficie, interpretadas como “conos sin raíces” o salidas de vapor que se producen cuando los materiales piroclásticos calientes entran en contacto con el hielo H2O. Las grietas en el depósito piroclástico revelan depósitos de tonos claros (LTD) de sales de sulfato, productos esperados de reacciones químicas entre materiales piroclásticos y hielo de H2O. El mayor LTD de sulfatos en esta área ya había sido descrito como un “glaciar relicto”, ya que presenta una amplia gama de rasgos morfológicos específicos de los glaciares, lo que sugiere que el hielo del glaciar aún podría conservarse, sólo protegido bajo una fina capa de sales de sulfato. . Por extensión, los conos desarraigados y otros depósitos de sulfato en esta área pueden estar cubriendo aún más hielo glaciar. Crédito:Imágenes de fondo:Experimento científico de imágenes de alta resolución (HiRISE) del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA, Context Imager (CTX) y espectrómetro compacto de imágenes de reconocimiento para Marte (CRISM). Interpretación geológica y anotaciones de Pascal Lee y Sourabh Shubham 2024
"Es realmente una combinación de cosas lo que hace que el sitio del volcán Noctis sea excepcionalmente emocionante. Es un volcán antiguo y de larga vida tan profundamente erosionado que se puede caminar, conducir o volar a través de él para examinar, tomar muestras y fechar diferentes partes de su interior. estudiar la evolución de Marte a través del tiempo. También ha tenido una larga historia de interacción del calor con el agua y el hielo, lo que lo convierte en un lugar privilegiado para la astrobiología y nuestra búsqueda de signos de vida".
"Finalmente, dado que es probable que el hielo del glaciar todavía se conserve cerca de la superficie en una región ecuatorial relativamente cálida de Marte, el lugar parece muy atractivo para la exploración robótica y humana", dijo Lee.
Este estudio se realizó utilizando datos de las misiones Mariner 9, Viking Orbiter 1 y 2 de la NASA, Mars Global Surveyor, Mars Odyssey y Mars Reconnaissance Orbiter, así como la misión Mars Express de la ESA. Se expresa un agradecimiento especial a sus equipos de instrumentos por adquirir los diversos conjuntos de datos utilizados en este estudio. El uso de las herramientas abiertas de visualización de datos en línea Planetary Data System de la NASA, Mars Quickmap, Mars Trek y Google Mars también fue clave para permitir el estudio.
Más información: Documento:www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2024/pdf/2745.pdf
Proporcionado por el Instituto SETI